(韶關(guān)市水利水電勘測設(shè)計咨詢有限公司,廣東 韶關(guān) 512025)
擬建上廟水庫距翁源縣翁城鎮(zhèn)約6km,距翁源縣城約45km,交通條件便利。壩址以上控制集水面積19.1km2,是一座具有灌溉及農(nóng)村供水等任務(wù)的?。?)型水庫。工程主要任務(wù)是補充分析壩基巖層產(chǎn)狀和裂隙發(fā)育情況,查明水庫區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件,對水庫滲漏、庫岸穩(wěn)定、浸沒和固體徑流等問題做出評價,預(yù)測蓄水后可能引起的環(huán)境地質(zhì)問題;查明壩址和其它建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件并進行評價,為選定壩線、壩型和其它建筑物軸線位置及地基處理方案提供地質(zhì)資料與建議;查明圍堪及導(dǎo)流建筑物工程地質(zhì)條件并進行評價。
上廟水庫區(qū)屬山地河谷地帶,中低山所環(huán)抱,連綿起伏,山脈多為自東北—西南走向,地勢亦自東北向西南傾斜,山間為中小型盆地及河流沖積的階地,原始地貌植被較發(fā)育,多為按樹、杉樹,以及低矮灌木與雜草,局部低洼地段主要種植農(nóng)作物。
水庫工程地質(zhì)條件比較簡單,地形和地質(zhì)條件都比較優(yōu)越,是良好的蓄水場地。區(qū)內(nèi)中低山以土質(zhì)邊坡的斜坡及巖石陡坡為主,土質(zhì)邊坡坡積層覆蓋薄,植被發(fā)育良好,若無人工開挖破壞及植被無破壞,產(chǎn)生固體徑流可能性小,未發(fā)現(xiàn)有嚴重危害邊坡穩(wěn)定的軟弱面及構(gòu)造組合,也沒有發(fā)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的跡象,邊坡基本上是穩(wěn)定的。
根據(jù)現(xiàn)場綜合地質(zhì)調(diào)查,工程區(qū)未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的崩塌、滑坡、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象,只在壩址左岸下游山體發(fā)現(xiàn)有三處為山路(用途為伐樹種樹)開挖形成的淺層小滑坡不良地質(zhì)現(xiàn)象,對工程安全的影響不大。
1.2.1 水庫滲漏
庫區(qū)四周為中低山所環(huán)抱,地形封閉。庫區(qū)大斷裂未見發(fā)育,庫盤由透水性差或相對隔水的寒武系下統(tǒng)(ε)青灰色、黃褐色中厚層狀變質(zhì)細砂巖、粉砂巖組成,在地形方面又沒有缺口或低矮分水嶺,不存在水庫巖體滲漏和水庫向鄰近分水嶺滲漏問題,具備成庫條件。
1.2.2 庫岸穩(wěn)定
庫區(qū)中低山以土質(zhì)邊坡的斜坡及巖石陡坡為主,土質(zhì)邊坡坡積層覆蓋薄,植被發(fā)育良好,若無人工開挖破壞,植被無破壞,產(chǎn)生固體徑流可能性小,土質(zhì)邊坡基本上是穩(wěn)定的。庫區(qū)巖層主要從右岸至左岸向山內(nèi)傾斜,巖層傾角比較陡(55~65度),與邊坡交角較大,邊坡比較穩(wěn)定,目前未見有邊坡失穩(wěn)。水庫運行后,水位提高幅度,對原岸坡穩(wěn)定平衡影響小,局部庫岸可能出現(xiàn)小規(guī)模小范圍的崩塌,但較大規(guī)模的崩塌、滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性較小。
1.2.3 固體徑流
庫區(qū)四周是剝蝕構(gòu)造—堆積區(qū),以侵蝕下切為主,堆積較不發(fā)育,溝谷兩岸生態(tài)環(huán)境較好,植被覆蓋良好,斜坡穩(wěn)定,坡面水土流失微弱,除人為破壞外,發(fā)生固體徑流的可能性較小。
1.2.4 水庫浸沒
庫區(qū)四周為中低山所環(huán)抱,地形封閉,為山地、林地,地下水位埋深大,庫盤由透水性差或相對隔水的寒武系下統(tǒng)(ε)青灰色、黃褐色中厚層狀變質(zhì)細砂巖、粉砂巖組成,庫區(qū)不存在浸沒問題。
壩址兩岸都有粉質(zhì)粘土覆蓋,左岸厚約2.0~4.5m,右岸厚約2.5~3.5m。河床為厚約1.0~2.5m的漂卵石層覆蓋,之下為弱風(fēng)化細砂巖,兩岸近河床的坡段有弱風(fēng)化基巖露出。強風(fēng)化粉砂巖分布在左右兩岸,左岸厚13.5~22.1m,右岸厚15.5~18.7m,巖石含泥質(zhì),大部分變色,只有局部保持原有顏色,巖石組織結(jié)構(gòu)大部分已破壞,風(fēng)化節(jié)理裂隙發(fā)育,層理發(fā)育,巖體砌割破碎,完整性差。現(xiàn)場鉆孔壓水試驗q=5.58~16.94Lu,巖體透水性中等-弱透水。室內(nèi)實驗飽和抗壓強度平均值為16.9MPa,為較軟巖(15MPa<Rb<30MPa),壩基巖體工程地質(zhì)分類屬CⅣ類,巖體強度低,抗變形能力差,不適宜作為壩基持力層,壩基開挖遇此層時建議挖除。
壩址所處位置為寒武系下統(tǒng)(ε)地層所組成的一個小型背斜構(gòu)造的河床上,背斜軸部位于河床偏向左岸,左岸巖層傾向是傾向山體內(nèi)與上游(NE),右岸巖層傾向是傾向山體內(nèi)與下游(SW),巖層傾向與兩岸山坡體坡向相反。壩基巖體的節(jié)理裂隙比較發(fā)育,與兩岸山體邊坡方向交角都比較大,一般延展都較短,裂面較平直,多呈閉合狀。從巖層總體產(chǎn)狀和節(jié)理裂隙發(fā)育情況來說,對重力壩的穩(wěn)定是有利的,壩址不存在影響大壩抗滑穩(wěn)定的不利結(jié)構(gòu)面組合。
考慮到壩址所在地多為強風(fēng)化和弱風(fēng)化巖體,其完整性較差,因此在基礎(chǔ)澆筑好之后,需要對壩基巖體進行固結(jié)灌漿處理,灌漿深度建議10~15m,以增加巖體的堅固性和抗?jié)B性能,使強風(fēng)化粉砂巖體得以利用,減少清基開挖量。基于現(xiàn)場鉆孔壓水試驗q=1.61~17.6Lu,巖體透水性中等~弱透水,建議加強壩基的帷幕防滲處理,防滲帷幕深入到相對不透水巖體內(nèi),防滲帷幕上限線高程約191.5~235.29m。
此外,由于構(gòu)成兩岸壩肩的強風(fēng)化粉砂巖巖體透水性中等透水~弱透水,弱風(fēng)化細砂巖巖體透水性中等-弱透水,而且左岸壩肩條形山山體比右岸山體較單薄,條形山兩側(cè)分布有小沖溝存在,兩側(cè)山坡向山內(nèi)凹,地形坡度過于急劇變緩,在地形上形成臨空面,為了防止兩岸壩肩繞滲,以及防止?jié)B流對壩肩下游兩岸邊坡巖體穩(wěn)定的影響,需要防滲帷幕處理從正常回水高程延伸10m(約1/5水頭)。
上廟水庫區(qū)域上壩線與下壩線相距約80m,所處地質(zhì)背景一致,根據(jù)上、下壩線的地形地貌、覆蓋層結(jié)構(gòu)、基巖特性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、存在的主要工程地質(zhì)問題等綜合因素,羅列上、下壩線工程地質(zhì)條件主要差異主要有:
(1)上壩線左岸壩肩為條形山,山體比較單薄,條形山兩側(cè)分布有走向SE70°小沖溝1、走向NE79°小沖溝2存在,條形山兩側(cè)山坡向山內(nèi)凹,地形坡度過于急劇變緩,在地形上形成臨空面,沒有較良好的地形和較厚的巖體支撐,對左岸壩肩穩(wěn)定不利,左岸邊坡平均坡度約34°,右岸邊坡平均坡度約32°,形成左右兩岸相對對稱的地形,右岸壩肩山體比較雄厚,軸線長度196.4m,有利于布置水工建筑物。
(2)下壩線左岸壩肩為條形山,山體比較單薄,條形山兩側(cè)分布有走向SE70°小沖溝1、走向NE79°小沖溝2存在,條形山兩側(cè)山坡向山內(nèi)凹,地形坡度過于急劇變緩,在地形上形成臨空面,沒有較良好的地形和較厚的巖體支撐,對左岸壩肩穩(wěn)定不利,左岸邊坡平均坡度約25°,右岸邊坡平均坡度約37°,形成左岸稍緩、右岸稍陡的地形,右岸壩肩山體比較單薄,有走向NE38°小沖溝3存在,沒有較良好的地形和較厚的巖體支撐,對右岸壩肩穩(wěn)定不利,軸線長度189.1m,相對不利于布置水工建筑物。
(3)上下壩線河床沖積漂卵石層厚約1.0~2.5m,兩岸強風(fēng)化粉砂巖,巖體節(jié)理裂隙、層理發(fā)育,為較軟質(zhì)CⅣ類巖體,透水性中等-弱透水,不宜作為壩基持力層,開挖量大,上壩線現(xiàn)場鉆孔壓水試驗q=5.58~16.94Lu,下壩線現(xiàn)場鉆孔壓水試驗q=5.55~20.4Lu,上壩線左岸厚13.5~22.1m,右岸厚15.5~18.7m,下壩線左岸厚7.8~21.0m,右岸厚7.2~14.2m。
從壩線的地形地貌、覆蓋層結(jié)構(gòu)、基巖特性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、存在的主要工程地質(zhì)問題比較,上壩線優(yōu)于下壩線,推薦上壩線為本工程的推薦壩線,適宜建混凝土重力壩。
上廟水庫壩址區(qū)地形地質(zhì)條件較復(fù)雜,存在一定深度的裂隙、溶隙(局部可能存在溶洞)滲漏問題。為合理選定符合工程實際要求的技術(shù)性、經(jīng)濟性壩型和壩線,根據(jù)上、下壩線的地形地貌、覆蓋層結(jié)構(gòu)、基巖特性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、存在的主要工程地質(zhì)問題比較,對上廟水庫壩址進行了詳細論證分析,結(jié)果表明:上壩線優(yōu)于下壩線,推薦上壩線為本工程的推薦壩線,適宜建混凝土重力壩。